一种大容积丙烯聚合釜的换热系统的制作方法

本实用新型涉及一种大容积丙烯聚合釜，具体的说是一种用于采用间歇式液相本体法的大容积丙烯聚合釜的换热系统，属于化工机械设备领域。

背景技术：

用于间歇式液相本体法聚丙烯装置的丙烯聚合釜，釜内物料的相态是随时间而变化的，开始反应时釜内全部是是液相丙烯，随着反应时间的延长，液相丙烯中悬浮的聚丙烯固体颗粒逐渐增多，到“干锅”反应结束特别是丙烯回收后，釜内几乎全部是固体聚丙烯颗粒。而丙烯聚合反应是一个放热反应，对于本体聚合，由于丙烯浓度高，反应激烈，因此撤热是控制好反应的关键。而把反应产生的热量及时带走是保证反应正常进行的关键，否则会产生爆聚，使反应失控，还会产生聚丙烯粘壁和结块的现象，影响正常生产。由于丙烯聚合釜随着容积的增大换热面积不会同比例增加，所以强化换热效果，增加换热面积成为关键。

现有技术使用的丙烯聚合釜的夹套一般适合容积较小，随着生产需要容积的变大，现有的换热系统已经不能满足将反应产生热量及时带走的要求，影响到反应的正常进行，需要加以改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种改进结构的大容积丙烯聚合釜的换热系统，其通过强化换热效果，增加换热面积，从而提高换热能力，从而使得单釜产量和产品质量均得到了提高。

按照本实用新型提供的技术方案：一种大容积丙烯聚合釜的换热系统，包括内筒，在内筒的上下端分别密封焊接有上封头、下封头，内筒、上封头和下封头组成密封的釜体；其特征在于：所述内筒上半部分的外壁上焊接有上夹套，上夹套与内筒上半部分之间设有螺旋形上导流板，上夹套、内筒上半部分和螺旋形上导流板构成上螺旋形冷却水道，在上夹套下端外壁上设有上冷却进水口，在上夹套上端外壁上设有上冷却出水口，所述上冷却进水口和上冷却出水口与上螺旋形冷却水道连通；所述内筒下半部分和下封头的外壁上焊接有下夹套，所述下夹套与内筒下半部分和下封头之间螺旋形下导流板，下夹套、内筒下半部分、下封头和螺旋形下导流板构成下螺旋形冷却水道，在下夹套下端外壁上设有下冷却进水口，在下夹套上端外壁上设有下冷却出水口，所述下冷却进水口和下冷却出水口与下螺旋形冷却水道连通；所述上夹套与下夹套之间通过夹套隔圈密封连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述内筒内部设有至少一组U形换热管，所述U形换热管通过支撑架固定在内筒内壁上，至少一组U形换热管在内筒内壁上周向均布。

作为本实用新型的进一步改进，所述U形换热管包括内管和外管，内管与外管之间设置有螺旋导流板，内管、外管和螺旋导流板构成螺旋流道；所述U形换热管上连接有进水管和出水管，所述进水管与螺旋流道一端连通，螺旋流道另一端与内管一端连通，内管另一端与所述出水管连通，所述进水管和出水管贯穿设置在所述内筒和上夹套上。

作为本实用新型的进一步改进，所述下冷却进水口的进水方向为下螺旋形冷却水道的切线方向。

作为本实用新型的进一步改进，所述螺旋形上导流板焊接在内筒上，所述螺旋形下导流板焊接在内筒和下封头上，它们之间的焊缝采用连续双面角焊缝。

作为本实用新型的进一步改进，所述下夹套底部与内筒的下凸缘连接处设计有挠性结构；所述内筒的测温口处设计有挠性结构。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：本实用新型结构巧妙，设计合理，通过强化换热效果，增加换热面积，提高了换热能力，使得单釜产量和产品质量均得到了提高。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为图1中的A部结构放大示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图所示；实施例中的大容积丙烯聚合釜的换热系统主要由上封头1、出水管2、进水管3、内筒4、上夹套5、螺旋形上导流板6、上冷却进水口7、下夹套8、螺旋形下导流板9、U形换热管10、支撑架11、下封头12、下凸缘13、下冷却进水口14、测温口15、下冷却出水口16、夹套隔圈17和上冷却出水口18等组成。

如图1所示，所述内筒4的上下端分别密封焊接上封头1、下封头12，内筒4、上封头1和下封头12组成密封的釜体；所述内筒4上半部分的外壁上焊接有上夹套5，上夹套5与内筒4上半部分之间设有螺旋形上导流板6，上夹套5、内筒4上半部分和螺旋形上导流板6构成上螺旋形冷却水道，在上夹套5下端外壁上设有上冷却进水口7，在上夹套5上端外壁上设有上冷却出水口18，所述上冷却进水口7和上冷却出水口18与上螺旋形冷却水道连通；所述内筒4下半部分和下封头12的外壁上焊接有下夹套8，所述下夹套8与内筒4下半部分和下封头12之间螺旋形下导流板9，下夹套8、内筒4下半部分、下封头12和螺旋形下导流板9构成下螺旋形冷却水道，在下夹套8下端外壁上设有下冷却进水口14，在下夹套8上端外壁上设有下冷却出水口16，所述下冷却进水口14和下冷却出水口16与下螺旋形冷却水道连通；所述上夹套5与下夹套8之间通过夹套隔圈17密封连接。

本实用新型中，所述内筒4内部设有六组U形换热管10，所述U形换热管10通过支撑架11固定在内筒4内壁上，六组U形换热管10在内筒4内壁上周向均布。

本实用新型中，所述U形换热管10包括内管和外管，内管与外管之间设置有螺旋导流板，内管、外管和螺旋导流板构成螺旋流道；所述U形换热管10上连接有进水管3和出水管2，所述进水管3与螺旋流道一端连通，螺旋流道另一端与内管一端连通，内管另一端与所述出水管2连通，所述进水管3和出水管2贯穿设置在所述内筒4和上夹套5上。工作时，冷却水从进水管3流入内管与外管间的螺旋流道的一端，然后流过整个螺旋流道后从内管流出，从而带走热量，降低釜内温度。

在撤热方面，本实用新型通过采用带导流板的夹套结构和内部的六组U形换热管10，换热面积较传统指形管大，并能起到一定的挡板作用，撤热效果较现有技术更为稳定，符合正常生产的需要和使用。

如图1所示，本实施例中，所述下冷却进水口14的进水方向为下螺旋形冷却水道的切线方向。这样可以降低冷却水流通时的阻力，使冷却水和内筒4物料产生逆流，提高了换热效果。

如图1所示，本实施例中，所述螺旋形上导流板6焊接在内筒4上，所述螺旋形下导流板9焊接在内筒4和下封头12上，它们之间的焊缝采用连续双面角焊缝，这样既对冷却水有导流作用，又作为翅片增加了换热面积。

如图1所示，本实施例中，所述下夹套8底部与内筒4的下凸缘13连接处设计有挠性结构，所述内筒4的测温口15处设计有挠性结构。本实用新型的两处挠性结构是针对聚丙烯生产特点——夹套内冷、热水的交替使用而设计的，挠性结构能充分吸收由于夹套内冷热水交替产生的温差应力，提高设备的结构强度及使用寿命。